IIoT & Energietechnik
Ein Funktaster im Ladestecker, der die Ladeklappe des Fahrzeugs öffnet
Für Brugg eConnect haben wir die Elektronik eines Ladesteckers für Elektrofahrzeuge entwickelt, vom Konzept über Hardware und Firmware bis zur UL-Zulassung und in die Serie, in Kooperation mit Busse Design und Engineering.
Die Aufgabe
Wer ein Elektrofahrzeug lädt, öffnet zuerst die Ladeklappe und greift dann zum Stecker. Ein Fahrzeughersteller hat das geändert: Ein Tastendruck am Stecker öffnet die Klappe per Funk, die Hand bleibt am Kabel. Für den Hersteller des Ladesteckers heißt das, dass in ein Bauteil, das bisher rein mechanisch und elektrisch war, eine Funkelektronik einzieht.
Brugg eConnect wollte diese Funktion in seinen Steckern nach nordamerikanischem Standard. Die Elektronik musste in die Kontur des Steckergriffs passen, im rauen Umfeld eines Ladekabels ohne Aussetzer senden und für den nordamerikanischen Markt nach UL zugelassen werden. Die erste Generation hatte den Taster noch als Magnetschalter gelöst; die neue sollte ein echter Taster mit Rückmeldung sein.
Die Lösung
Die Elektronik ist eine Starrflex-Leiterplatte aus zwei starren Teilen, die dem Griff folgt: auf dem einen Taster und Leuchtdiode, auf dem anderen der Funksender mit seiner Antenne, dazwischen die biegsame Verbindung. Die Antenne liegt in der Leiterplatte selbst und wurde auf die Geometrie des Steckers eingemessen, weil ein Griff aus Kunststoff und Metall die Abstrahlung anders prägt als ein Laborsteckbrett.
Der Sender-IC trägt einen einmalig programmierbaren Speicher. Deshalb läuft die Firmware während der Entwicklung nur im Arbeitsspeicher des Chips, und erst der freigegebene Stand wird als Brennimage in den Baustein geschrieben. Ein Prüfadapter auf qdTest kontaktiert jede Leiterplatte, misst die Stromaufnahme, prüft die Funktion und programmiert den Sender erst nach bestandener Prüfung, in einem Durchgang; so wird kein Baustein mit einem ungeprüften Stand gebrannt.
Die Bauteilauswahl folgte von Anfang an den UL-Vorgaben für den Zielmarkt, die Funkprüfung lief im akkreditierten Labor. Das Gehäuse und die Ergonomie des Griffs entstanden bei Busse Design und Engineering, die Elektronik und ihre Prüfung bei uns; beides wurde in Iterationen aufeinander abgestimmt, bis Layout und Griffkontur zusammenpassten.
Der Stecker ist nach UL zugelassen und in Serie. Was geliefert wurde: Machbarkeit, Hardware mit Antennendesign, Firmware, Prüfadapter und Prüfablauf, die Zulassungsunterlagen und die Begleitung durch die UL-Zulassung bis in die Fertigung.